이번 연구에서는 초경량 그래핀 에어로젤을 압축 및 이완하여 열 모드(OFF)와 단열 모드(ON)를 자유롭게 전환할 수 있는 열 스위치를 구현했다.

특히, 그래핀 에어로젤의 독창적인 구조와 소재 특성 최적화를 통해 26.8배의 높은 열전도도 전환 비율을 달성했으며, 1000회 이상의 반복 압축 후에도 기계적 특성을 93.9%를 유지했다.

이는 열 스위치의 우수한 열 스위칭 성능과 기계적 안정성을 입증한다.

이번 연구는 열공학 분야에서 세계적 권위를 가진 SCI급 국제 학술지 《응용열공학(Applied Thermal Engineering)》(JCR 상위 5.2%)에 ‘극한 환경에서의 효율적인 열 관리 솔루션으로서의 그래핀 에어로젤 기반 열 스위치(Advanced Graphene Aerogel Thermal Switch: A Solution for Efficient Thermal Management in Extreme Environments)’라는 제목으로 게재됐다.

특히 이번 연구에는 학부 권동현 학생과 석사과정 권영조 씨가 공동 제1저자로 참여했으며, 이는 학부생과 석사과정생이 실질적인 연구수행을 통해 우수한 연구 성과를 달성한 사례로 주목할 만하다.

김덕종 교수는 “이번 연구는 미래 모빌리티의 열 관리 방법을 혁신할 수 있는 새로운 열 관리 솔루션을 제시한다.”라며 “경량성과 우수한 열 전달 제어 성능을 동시에 갖춘 열 관리 솔루션의 상용화를 목표로 연구를 지속할 계획이다.”라고 밝혔다.

이번 연구는 한국연구재단(NRF) 글로벌 기초연구실 지원사업과 한국에너지기술평가원(KETEP) 알키미스트 프로젝트의 지원을 받아 수행됐다.